貓總是能在降落時四肢著地嗎?
貓科動物往往能夠在降落時四肢著地,但降落高度是他們如何安全著陸的一個重要因素。
你可能已經聽說過,貓總是降落時四肢著地。貓科動物有著非同尋常不受地心引力影響的能力,不過也不是每一次著陸他們都能安全搞定。
大多數的時間裡,降落的貓會四肢著地,但在它能多大程度上調整自己的姿勢而免受地面衝擊落地無傷的方面,下降的高度扮演了重要的作用。
貓能在降落的時候調整身體,這種能力被稱為:調整反射,這是與生俱來的。在年僅3周的小貓身上我們就可以觀察到,而 7星期大的小貓,完全能靈活應用這個技能。
貓科動物降落時的物理學
法國科學家艾蒂安·朱·瑪麗在1890年做過實驗,扔下一隻貓,並使用攝像頭一秒鐘之內捕捉連續60幀的畫面。然後他就可以觀看貓如何在降落一開始就調整姿勢維持平衡。
貓的內耳前庭裝置是它維持平衡和辨別方向的重要羅盤,所以它總是知道哪個方向是向上。一旦下降的貓科動物已確定其身體的哪一部分應朝上,它會立即旋轉它的頭部,看看它應該在哪裡著陸。
接下來,貓的脊柱派上用場。貓的骨骼結構很獨特,沒有鎖骨,只有30塊異常靈活的椎骨組成的骨幹(人類有24塊)。貓科動物的骨幹,使得它在自由落體過程中能夠糾正其身體的擺位。
在背拱曲的同時,貓將自己的前腳掌向下,並用前爪緊貼面部,以保護其免受衝擊。當他著地時,腿關節承受著衝擊。
像飛鼠一樣,貓有一個較低的身體體積和重量比,這使得他們能夠在下降時減緩他們的速度。
並非所有的跌倒是平等的
貓能夠在空中調整姿勢並安全著陸,這種能力肯定是令人折服,但有些下降可能是危險的 - 甚至是致命的——對於某些貓來說。
通常情況下,從更高的高度,如超過五層,降落的的貓往往會比一隻從兩三層樓降落的貓遭受更輕的傷害。更高的地方掉下來,能讓貓有更多的時間來調整自己的身體,以正確方式著陸。
在1987年,紐約市的動物醫療中心對從高樓跌落到貓科動物進行一項研究。雖然90%的小貓都存活下來,但大多數都遭受重傷。但是從7到32層的高度跌落的貓,和從2-6層跌落的貓相比,死亡的可能性。
為了保證貓的安全,你要學會如何保護貓科朋友的「高樓綜合症」。
大招:「黃油在上」的貓悖論
黃油貓悖論,是把兩種民間常識組合而成的惡搞悖論,該常識為:(1) 貓在半空中跳下,永遠用腳著陸。(2) 把黃油吐司拋到半空中,吐司永遠在塗上黃油的一面落地。這個悖論出現在,你把黃油吐司沒有塗上黃油的一面黏著貓的背部之時,讓貓從半空中跳下。依照以上兩條定律,貓無法用腳著陸,因為黃油吐司永遠在塗上黃油的一面落地;但同樣的,黃油吐司塗上黃油的一面無法落地,因為貓永遠用腳著陸。
如果你將一塊奶油麵包綁在貓的背上會發生什麼事呢,黃油貓的悖論就是答案。
據人造悖論,貓在下降時速度將放緩,重新開始旋轉。最終,它會停下來,懸停在地面。我們確定兩條定律「貓永遠用腳著陸」;「黃油吐司永遠在塗上黃油的一面落地」皆是真確和有證據證明的。那麼,把黃油吐司沒有塗上黃油的一面黏著貓的背部(下文簡稱黃油貓)之時,會發生什麼反應呢?黃油貓實驗將導致一個反地心引力的作用。黃油貓在半空落地之時,它將漸漸減速和轉動,最終到達一種恆穩狀態,與地面浮著一個短的距離高速轉動,使得吐司沒有塗上黃油的一面和貓背無法接觸地面。
好吧,有了黃油麵包,我們永遠也不用為我們那些有著「高樓綜合症」的貓擔心了。